CAD复杂三维设计模型在GIS中展示的实现方法

摘要：介绍了一种基于Teigha for .dwg在不依赖于Autocad平台的情况下，将在AutoCAD平台中设计的复杂三维模型在GIS平台中正确渲染的方法，并对该方法进行了实现。

关键词：DWG；GIS平台；Teigha for .dwg

中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2011)01-0254-03

The Display Implementations of the CAD Complex Three-dimensional Design Molds in GIS

XU Guo-fu, MA Jun

(Taiyuan University of Science and Technoligy, Taiyuan 030024, China)

Abstract: Introduced a correct method of rendering which is on Teigha for .dwg and is not dependent on the platform autoCAD circumstances. It will be implemented in the design of the complex autoCAD three-dimensional model in GIS platform.

Key words: DWG; GIS platform; Teigha for; dwg

地理信息系统（Geographic Information System,简称 GIS）作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，经过了40年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，广泛关注和迅猛发展。由于信息技术的发展，数字时代的来临，理论上来说，GIS可以运用于现阶段任何行业。

计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design，简称CAD) 利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。CAD技术从1965年Lockheed飞机公司研制CAD/CAM系统开始，发展至今已有40余年，在机械、电子、航空航天、船舶、轻工、纺织和建筑乃至冶金、煤炭、水电等各个行业得到了广泛的应用。

CAD软件的霸主，即AutoCAD，是由美国AutoDesk公司于二十世纪八十年代初为微机上应用CAD技术而开发的绘图程序软件包。其图形的默认格式DXF和DWG已成为事实上的工业标准。据统计，世界上有70%的图纸是DWG 格式的，因而，如果想获取DWG文件中的数据，并且将三维设计成果展示在GIS平台中，那么，进一步了解DWG 文件格式及其应用情况，就显得非常重要了。

本文基于Open Design Alliance开发的一种Teigha for .dwg开发类库提出了一种方法，它可以在脱离AutoCAD的环境下解读DWG文件[5]，可以将由CAD软件设计的设计成果准确无误地显示在GIS平台中，实现了由设计到展示的完美过渡。

1 地理信息系统(GIS)的组成及其功能和应用

GIS 是一个基于数据库管理系统（DBMS）的分析和管理空间对象的信息系统，以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别。

1.1 地理信息系统的组成

从应用的角度，地理信息系统是由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；数据是GIS的重要内容；方法为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其它几个组成部分。

1.2 地理信息系统的功能

正文内容。就地理信息系统本身来说，大多数功能较全的地理信息系统一般均具备以下类型的基本功能，它们分别是：1）数据采集与编辑功能；2）属性数据编辑于分析；3）制图功能；4）空间数据库管理功能；5）空间分析功能；6）拓扑空间查询；7）缓冲区分析；8）叠置分析；9）空间集合分析；10）地学分析；11）数字高程模型建立。

1.3 地理信息系统的应用

地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。

2 AutoCAD图形实体和DWG文件

AutoCAD的图形数据库中所有的图形元素被称为实体(Eniity)，读取AutoCAD图形信息也就是读取这些实体。DWG文件是AutoCAD生成的一种图形文件，也是目前应用最广泛的AutoCAD图形文件格式。

2.1 AutoCAD图形实体介绍

AutoCAD图形是一些存储在数据库中的对象的集合，最基本的数据库对象包括实体，符号表和数据词典等[1]。

符号表和数据词典都是用来储存数据库对象的容器，这两种容器对象都有与之相关的符号表（字符串）。AntoCAD数据库中包含一系列固定的符号表，每一个符号表都存储着表示符号表记录的特定类的句柄，例如层表(AcDbLayerTable)中包含层表记录，块表(AcDbB1ockTable)中包含块表记录。由于数据库中的符号表是固定的，因此用户不能向数据库中添加新的符号表，只能向符号表中添加新的符号表记录。

数据词典提供了一个比符号表更加通用的容器来储存对象，在数据词典中可以储存任何AcDbobject类及其子类的对象。当AntoCAD创建新的图形时，数据库中生成一个“命名对象词典”(named objeet dictionary)，它负责管理所有与数据库相关的对象数据词典，用户可以在“命名对象词典”中创建新的对象数据词典来存储新的数据库对象。

AutoCAD的图形数据库中所有的图形元素被称为实体(Entity)，这些实体都被系统赋予一个唯一的名称，保存在图形数据库中，通过对AutoCAD中实体的访问，可以把外部信息加入到图形文件中去，这是进行复杂制图工作的有效途径。实体名是指图形中每一个实体所对应的名字，它只是一个指针(Pointer)，用这个指针可以找到该实体在图形数据库中的记录及其在屏幕上的向量[2]。所有的实体类均由AcDbEntity类派生而来，而AcDbEntity类是由AcDbobject类派生而来。

所有AutoCAD实体都包含在块表中。新建的数据库的块表中包含三个预定义的记录:*MODEL_SPACE、*PAPER_SPACE和*PAPER_SPACEO，分别代表模型空间和两个图纸空间布局。当创建新块时（如执行BLOCK、HATCH或DIMENSION命令），新的块表记录被添加到块表中。

数据库中实体的关系结构图如图1所示。

所有的实体都有一些相同的公用属性，实体类中也都包含了设置和查询这些公用属性的成员函数。实体的公用属性可以通过AutoCAD命令设置和查询。它们包括:颜色、线型、线型比例、可见性、层、直线宽度和打印样式名等。

2.2 DWG文件介绍